Atlas over plante-og dyrehistologi

celler af pluricellulære organersims er organiseret i væv og organer. Hos dyr afhænger denne organisation i vid udstrækning af cellernes evne til at klæbe til den ekstracellulære matrice eller mellem hinanden. Celleadhæsion er afhængig af transmembranproteiner, kendt som adhæsionsproteiner, der findes i plasmamembranen. Disse proteiner muliggjorde fremkomsten af dyr under evolutionen, alle dem pluricellulære organismer. Faktisk er adhæsionsproteiner meget ens, når man sammenligner de forskellige dyregrupper, herunder marine svampe. Vedhæftning er ikke kun til forankring og placering af celler til dannelse af tridimensionelle strukturer, men også til kommunikation mellem hinanden. Med andre ord er typen af vedhæftning og til, hvad en celle er klæbet til, en meget nyttig information for cellerne.

celler bevæger sig gennem væv ved hjælp af vedhæftning. Celler svømmer ikke, men kryber. For at rejse skal celler først fastgøres til et eller andet element i miljøet, en celle eller molekyler i den ekstracellulære Matrice, og træk derefter kernen og resten af cytoplasmaet i bevægelsesretningen. Under embryonudvikling kan celler bevæge sig som koordinerede grupper. I dette tilfælde bevæger celler sig sammen ved cellecelleadhæsion.

adhæsionsmolekyler findes i plasmamembranen. De diffunderer sideværts, men bliver fikset, når de bliver forankret til et ekstracellulært molekyle. Et vedhæftningsmolekyle skaber ikke en stærk binding, men celleadhæsion udføres af mange vedhæftningsmolekyler, der helt og holdent skaber en stærk binding, som om de var en molekylær Velcro. Nogle adhæsionsmolekyler kan interagere lateralt mellem hinanden og danne molekylære komplekser, der øger vedhæftningsstyrken i nogle lokale punkter på celleoverfladen. Disse er strukturer, der er kendt som fokale adhæsioner og adhæsionskryds. Celler kan regulere intensiteten af adhæsion og til hvilket molekyle de klæber til ved hjælp af forskellige mekanismer. For eksempel kan celler ændre typen og mængden af adhæsionsmolekyler i plasmamembranen ved syntese, nedbrydning eller skjult dem midlertidigt i indre rum ved endocytose og eksocytose. En anden mekanisme til at kontrollere styrken og specificiteten af adhæsion er ved at aktivere og inaktivere adhæsionsmolekylerne i plasmamembranen.

der er adhæsionsmolekyler involveret i fastgørelsen af celler til den ekstracellulære Matrice og andre i at forbinde en celle til en anden.

celle-ekstracellulær matrice adhæsion

integriner er sandsynligvis de vigtigste proteiner, der er involveret i adhæsionen mellem celler og ekstracellulær Matrice, og omfatter en stor familie af transmembrane proteiner til stede i alle dyr. De er sammensat af to underenheder (alfa og beta) (Figur 1). Hos pattedyr er familien integriner dannet af 18 alfa-enheder og 3 beta-enheder. Ved kombination er de i stand til at danne op til 24 forskellige integriner, som udtrykkes forskelligt afhængigt af vævet og den fysiologiske tilstand af cellen. Integriner har 3 molekylære domæner. Et intracellulært domæne, der interagerer med actinfilamenter i cytoskelettet (undertiden med mellemliggende filamenter), et ekstracellulært domæne, der kan binde kollagen, fibronectiner og lamininer, og et intramembran domæne indeholdende hydrofobe aminosyresekvenser indsat blandt lipidfedtsyrekæder. Integrins evne til at forbinde ekstracellulær Matrice og cytoskelet gør det muligt en strukturel kontinuitet mellem cellens indre og ydre sider. Desuden kan integriner ændre cellens opførsel i henhold til den molekylære sammensætning af den ekstracellulære matrice (de opfører sig som receptorer). Dette er muligt, fordi adhæsionstilstanden for integrin overføres til dets intracellulære domæne ved konformationsændring, der udløser molekylære interaktionskaskader i cytosolen, der til sidst kan ændre genekspression. Celler kan igen regulere styrken af adhæsion ved at øge eller formindske antallet af integriner ved at syntetisere forskellige integrin-underenheds-undertyper eller ved at ændre vedhæftningsaffiniteten efter modulering af det intracellulære domæne, hvilket igen vil ændre vedhæftningsevnen for det ekstracellulære domæne. Generelt er adhæsionsstyrken af integriner svagere end for andre adhæsionsmolekyler.

nogle gange samles integriner i grupper for at danne makromolekylære komplekser kendt som fokale adhæsioner, og i nogle celler, som epitelceller, danner de større komplekser kaldet hemidesmosomer. I hemidesmosomer er det cytosoliske domæne af integriner forbundet med mellemliggende filamenter, ikke til actinfilamenter. Styrken af adhæsionen af en celle med den ekstracellulære matrice afhænger af antallet, den aktive tilstand og typen af integriner, der udtrykkes i plasmamembranen.

cellecelleadhæsion.

nogle transmembranmolekyler skaber direkte adhæsionskontakter mellem celler. Der er fire typer: cadheriner, immunoglobuliner, selectiner og nogle typer integriner (figur 2). Cadheriner findes i de fleste dyreceller og gør homotypiske kontakter, dvs.de genkender og binf andre cadheriner placeret i naboceller. Cadheriner kan slutte sig sideværts mellem hinanden for at danne grupper for en større Vedhæftningsstyrke på visse punkter på celleoverfladen. Der er mere end 100 typer cadheriner opdelt i klassiske og desmosomale cadheriner. Navnet cadherin står for calcium og vedhæftning, fordi de har brug for calcium for at gøre vedhæftningskontakten. Cadheriner er en stor familie af proteiner, med nogle medlemmer specifikt udtrykt i nogle væv. For eksempel findes N-cadheriner i nervevævet og E-cadherin i epitelvæv. Derfor spiller de en vigtig rolle under adskillelse af cellepopulationer i væv under udvikling, men også hos voksne. Cadheriner er særligt relevante under embryonal udvikling. Cadheriner findes også som strukturelle dele af desmosomer (macula adherens) og vedhængende kryds (sonula adherens).

nogle adhæsionsproteiner hører til immunoglobulinfamilien og skaber homofile kontakter med andre immunoglobuliner placeret i naboceller, skønt de også kan skabe heterofile kontakter. De er også en stor og forskelligartet familie af proteiner med selektiv vævsfordeling. For eksempel udtrykkes N-CAM (neuronal celleadhæsionsmolekyle) i nervesystemet. Bindingsstyrken af immunoglobulinproteiner er svagere end cadheriner, og det menes at være egnet til at finjustere adskillelsen af celler i grupper inde i væv.

Selectiner er en anden type adhæsionsmolekyler involveret i celle-celleadhæsion ved heterofile kontakter. De binder kulhydrater (sialinsyre og fucose) placeret på overfladen af tilstødende celler. For eksempel er de nødvendige under udgangen af leukocytter fra blodkar mod den ekstracellulære matrice af omgivende væv. Integriner, der hovedsageligt deltager i celle-ekstracellulær matricseadhæsion, er også involveret i celle-celleadhæsion. For eksempel kan nogle integriner gøre heterofile kontakter med visse typer immunoglobuliner af naboceller.

Ocludiner og claudiner er cellecelleadhæsionsmolliskuler, der hovedsageligt findes i tætte kryds af epitelceller, skønt de også findes i andre væv.

Bilbliografi

Hynes RO. 1999. Celleadhæsion: Gamle og nye spørgsmål. Tendenser inden for neurovidenskab. 9 (12): M33-M37.

Luo BH, Carman CV, Springer ta. 2007. Strukturelt grundlag for integrinregulering og signalering. Årlig gennemgang af immunologi. 24: 619-647.